Generalmente se asume que el flujo sanguíneo en el cuerpo humano es suave debido a su baja velocidad y alta viscosidad. La inestabilidad en el flujo sanguíneo está relacionada con diversas enfermedades cardiovasculares y se ha demostrado que promueve la disfunción y la inflamación en la capa interna de los vasos sanguíneos. el endotelio. Sucesivamente, esto puede conducir al desarrollo de arteriosclerosis, una de las principales causas de muerte en todo el mundo, donde las vías arteriales del cuerpo se estrechan debido a la acumulación de placa. Sin embargo, la fuente de esta inestabilidad no se comprende bien. Ahora, El profesor de IST Austria Björn Hof, junto con un equipo internacional de investigadores, ha demostrado que la sangre pulsante fluye, como las de nuestro corazón, reaccionan fuertemente a las irregularidades geométricas en los vasos (como la acumulación de placa) y provocan niveles mucho más altos de fluctuaciones de velocidad de lo que se esperaba anteriormente. La investigación podría tener implicaciones sobre cómo estudiamos las enfermedades relacionadas con el flujo sanguíneo en el futuro.

"En este proyecto, Queríamos explorar si los conocimientos que obtuvimos recientemente sobre el origen de la turbulencia en el flujo de la tubería pueden arrojar luz sobre las inestabilidades en los flujos pulsátiles y el flujo cardiovascular en los vasos sanguíneos. ", dice Hof." Nuestros resultados indican que un mecanismo previamente desconocido puede causar turbulencias en los flujos pulsantes dentro del cuerpo humano a velocidades de flujo más bajas de lo que se pensaba ".

¿Por qué el flujo sanguíneo turbulento es peligroso para la salud?

La pared interna de un vaso sanguíneo. el endotelio, es muy sensible a una fuerza conocida como 'esfuerzo cortante' que, en este caso, se refiere a la fricción creada por el flujo sanguíneo en el interior de un vaso sanguíneo. Normalmente, las células dentro del endotelio están adaptadas a velocidades de flujo relativamente estables en una dirección. Sin embargo, si surge turbulencia en la embarcación (p. ej., debido a una irregularidad geométrica), el flujo se vuelve multidireccional y da como resultado cambios en las fuerzas de esfuerzo cortante en el endotelio. Tales fluctuaciones de estrés pueden desencadenar una disfunción celular, inflamación del endotelio y, a largo plazo, arteriosclerosis.

Modelado de turbulencias en el flujo sanguíneo

El equipo ha probado tanto experimental como teóricamente, que es probable que los vasos sanguíneos con irregularidades geométricas causen más turbulencias de lo que se pensaba anteriormente. En sus experimentos, que se llevaron a cabo en IST Austria, El miembro del equipo, el Dr. Atul Varshney, pudo demostrar que, cuando el flujo sanguíneo pulsante se ralentiza (p. ej., entre latidos), se creó turbulencia, especialmente en áreas que tenían irregularidades geométricas. Una vez que el flujo se aceleró nuevamente, como con el latido de un corazón, se volvió suave y sin turbulencias (también conocido como flujo laminar). Esto significa que si un vaso sanguíneo no tiene la forma ideal o tiene irregularidades geométricas, Es probable que ocurra un flujo más turbulento con cada ciclo de pulso o latido del corazón. La investigación podría tener ramificaciones importantes en cómo la comunidad médica modela el flujo sanguíneo, especialmente en vasos sanguíneos grandes como la aorta.

Hof concluye:"Es asombroso que esta inestabilidad se haya pasado por alto en estudios anteriores. Sospechamos, también debido a la compleja composición de la sangre, que puede haber otros mecanismos que pueden causar turbulencias en el flujo cardiovascular a velocidades aún más bajas. Como en el presente estudio, también nuestro trabajo futuro tendrá como objetivo identificar los mecanismos fundamentales que son relevantes para otras áreas como la medicina ".